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PSTNにおけるルーティングとは、公衆交換電話網（PSTN）を構成する個々の電話網間で電話を転送するプロセスのことである。
電話の通話は、多くの場合、異なる電話会社が所有する多数の交換システムからなるネットワークを経由してルーティングされます。交換システムはトランク回線で接続されています。各交換機は多数の隣接交換機を持つことができます。異なる事業者が所有する隣接交換機は、相互接続ポイントで接続されています。
PSTNは、発信元から受信者へ通話をルーティングするために宛先ルーティングを使用するネットワークです。すべてのオペレーターのノードが他のすべてのオペレーターのノードに直接接続されている完全なメッシュネットワークではありません。そのようなネットワークは非現実的で非効率的だからです。そのため、通話は最終目的地に到達する前に、中間オペレーターのネットワークを経由してルーティングされる場合があります。効率的な最小コストルーティングは、PSTNルーティングにおいて重要な手順です。
ルーティングのために通話が行われるたびに、発信者は自分の端末に宛先番号（着信者とも呼ばれる）を入力します。宛先番号は通常、2つの部分から構成されます。1つは、宛先電話の地理的な位置を識別する市外局番、もう1つはその市外局番内で固有の電話番号で、特定の宛先端末を決定します。電話番号は、より具体的な地理的位置または電話交換局を識別するプレフィックスと、残りの番号に分割される場合があります。たとえば、(301) 555 - 1212という番号では、301 が市外局番、555 がプレフィックスです。（市外局番は「NPA」と呼ばれることもあり、市外局番とプレフィックスの組み合わせは「NPA-NXX」と呼ばれます。）米国では、2021 年より前は、一部の地域で、通話が同じローカル エリア内の 2 つの端末間（または、同じ電話交換局の 2 つの端末間）の場合、市外局番を省略することができました。 2021年10月に全国自殺防止ホットライン番号988が導入されたことで、ほとんどの場合、市外局番なしで市内番号にダイヤルする機能は廃止され、通常の電話番号に電話をかけるには市外局番が必要になりました。[ 1 ] [ 2 ]
交換機が通話を受信した場合、適用される可能性のある処理方法は2つあります。
チェーン内の各交換局は、事前に計算されたルーティングテーブルを使用して、転送先の交換局を決定します。特定の宛先には複数の代替経路が存在する可能性があり、交換局はリンク障害や輻輳が発生した場合に、これらの経路を動的に選択できます。
ルーティングテーブルは、ネットワークの既知のトポロジー、番号計画、およびトラフィックデータの分析に基づいて中央で生成されます。その後、電話事業者のネットワーク内の各交換機にダウンロードされます。番号計画は階層構造になっており、地理的な基準に基づいているため、同じネットワーク上の電話番号間のほとんどの通話は、これらのルーティングテーブルを使用して、市外局番とプレフィックスに基づいてルーティングできます。
ただし、一部の通話はプレフィックスのみに基づいてルーティングすることはできません。例えば、フリーダイヤルや無料通話などの非地理的番号の場合です。このような場合、事前に計算されたルーティングテーブルを使用する代わりに、インテリジェントネットワークを使用して通話をルーティングします。
経路計画を決定する際には、2つの経路が互いにオーバーフローしないように特に注意を払う。そうしないと、混雑によって目的地が完全に遮断されてしまうからである。
ブレスのパラドックスによれば、より短く、より低コストの新しいルートを追加すると、全体的な混雑が増加する可能性がある。[ 3 ]
ハイブリッドルーティングは、番号計画とルーティングテーブルを使用して、同じエリアコード内で、決定論的ルーティング方式を使用するスイッチと、フラッドサーチルーティングなどの非決定論的ルーティング方式を使用するスイッチを共存させることを可能にします。ルーティングテーブルは重複番号なしで構築されるため、すべてのネットワーク加入者に直接距離ダイヤルサービスを提供できます。これには、10桁の電話番号の使用が必要になる場合があります。
輻輳によって多くの通話が直接ルートよりも多くの交換局を経由する間接的な代替ルートを使用するようになると、これらの通話のそれぞれが複数の交換局間トランクを占有するため、ネットワーク全体の容量が減少します。トランク予約は、各トランクの容量の一部を直接ルーティングされた通話用に予約することで、この影響を軽減します。[ 4 ]
動的代替ルーティング（DAR）は、電話通話の分散型動的ルーティング方式であり、トランク予約しきい値、あるいは交換局からの発信トランクの集合を知ることなど、限られた量のローカル情報のみを使用します。
1989年のブリティッシュ・テレコミュニケーションズ による米国特許では、動的代替ルーティングについて次のように説明されています。[ 5 ]
直接リンクで接続された2つのノード間の通話は、まず直接ルートに試行され、それがブロックされた場合は、2つのノード間で現在指定されている2リンク代替ルートに試行されます。そのルートがビジー状態の場合、通話は切断され、ランダムに選択された2リンクルートが新しい現在の指定代替ルートとして割り当てられます。
そのため、選択されたルートは、変化する交通パターンと需要を考慮して変化します。この技術は、リチャード・ギベンズがケンブリッジ大学でフランク・ケリーの指導の下で博士論文を執筆した際のテーマであり、[ 6 ] BTリサーチとの共同研究で、1985年に英国特許が付与されました。[ 7 ] DARは1996年にブリティッシュ・テレコムの全国ネットワークに実装されました。[ 8 ]
この記事は、連邦規格1037C（一般調達局）からのパブリックドメイン資料を組み込んでいます。 2022年1月22日にオリジナルからアーカイブされました。